16
Jun
Cables de tres núcleos de cables de alimentación submarinos
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Los cables submarinos modernos de media tensión (52 kV) suelen estar diseñados como cables de tres núcleos (3C) con aislamiento XLPE. Los núcleos de los cables son similares a los de los cables terrestres. Se utilizan muchas alternativas de diseño diferentes para esta clase de cables submarinos. Se pueden aplicar muchas capas constructivas de cable a cada núcleo o a los tres núcleos en común. Además, se pueden encontrar muchas configuraciones diferentes de pantalla / funda.
Dependiendo de las especificaciones, los cables submarinos de media tensión se pueden fabricar con o sin cubierta metálica. La baja tensión eléctrica en los cables extruidos de media tensión permite un diseño de cable sin bloqueo total del agua. Una funda de plástico extruido proporciona una barrera segura contra el agua, mientras que los agentes absorbentes de agua dentro de la funda de plástico pueden encargarse de la diminuta cantidad de vapor de agua, que puede difundirse a través de la funda de plástico extruido.
Otro sistema común es el laminado de aluminio para protección del agua combinado con una pantalla de alambre de cobre. El laminado de aluminio constituye una barrera radial contra el agua, mientras que la pantalla de alambre de cobre está diseñada para transportar corrientes de falla.
La funda no metálica de los cables submarinos de tres núcleos se puede producir a partir de materiales poliméricos semiconductores. Las corrientes capacitivas de las tres fases pueden equilibrarse entre sí, lo que puede aumentar la ampacidad del cable. Son posibles muchas combinaciones diferentes de revestimiento, pantalla y protección contra la corrosión. Los fabricantes tienen sus propias "recetas" para satisfacer las muy diferentes condiciones y requisitos de los enlaces eléctricos submarinos.
Los cables de alto voltaje están disponibles en diseño 3C hasta 170 kV inclusive. El primer cable submarino de 245 kV 3C se instaló en una longitud moderada de 7,8 km en Canadá en 2008. Este voltaje del sistema es posible para cables cortos sin el requisito de uniones flexibles, que aún no están disponibles para voltajes más altos. Casi todos los cables 3C modernos de alto voltaje se fabrican con aislamiento XLPE.
Una vez que los núcleos de los cables se fabrican y prueban, se colocan para proporcionar la flexibilidad del cable. Además de las disposiciones estándar S y Z, también hay una disposición S-Z para cables de MT, donde los núcleos de los cables se retuercen a derecha e izquierda en secuencia. Después del tendido, el diámetro del cable 3C sobre el aglutinante de núcleos es 2,16 veces el diámetro de los núcleos individuales. Se generan cuatro intersticios durante el lay-up, tres en la periferia y uno central. Para proporcionar una base circular estable para el blindaje, los intersticios exteriores normalmente se llenan con rellenos. Para llenar el espacio se utilizan cuerdas de diferentes tamaños o perfiles poliméricos extruidos hechos a medida. Los perfiles extruidos de PE o PVC proporcionan un excelente soporte para los cables de blindaje y pueden acomodar pequeños cables ópticos. El PE requiere matrices de extrusión más complicadas pero menores costos de material por unidad de longitud del cable, en comparación con el PVC. Para cables submarinos muy largos, el uso de PE es más económico, y para longitudes cortas, el PVC es la alternativa más económica. Incluso se han utilizado perfiles de plomo como perfiles de relleno, cuando el cable necesita peso adicional para una instalación en agua corriente.
Las cuerdas de relleno pueden fabricarse con material polimérico reciclado de cualquier tipo. Una combinación de tres cuerdas de dos tamaños puede llenar los intersticios razonablemente bien.
El espacio central del cable generalmente no necesita relleno para estabilidad. Los tres núcleos de cable se apoyan entre sí para que no colapsen en el espacio central. No es adecuado incluir un cable óptico en el espacio central porque podría estar expuesto a fuerzas de tensión ya que la línea central no es la línea neutra en la flexión del cable. Después del tendido, o algunas veces en la misma operación, el cable se alimenta a la máquina de blindaje. En 3C a.c. cables, los campos magnéticos de las corrientes conductoras se cancelan entre sí en gran medida. Por lo tanto, el blindaje puede estar hecho de alambres de acero sin pérdidas magnéticas excesivas. Los cables 3C para alto voltaje pueden alcanzar fácilmente un diámetro de 200 mm y más. Como el número de bobinas en la máquina de blindaje limita el número de alambres de blindaje en el cable, a veces se deben usar alambres de acero muy gruesos para cubrir toda la circunferencia del cable. Para un cable de 200 mm de diámetro (debajo del blindaje) y una máquina blindadora con capacidad para 84 cables, la sección transversal de acero combinada de una sola capa de blindaje sería de aproximadamente 3700 mm2. Este blindaje masivo sería suficiente para una profundidad de tendido de más de 300 m. Los alambres blindados planos pueden ofrecer una sección transversal de acero suficiente para aguas poco profundas y aún cubrir la circunferencia completa del cable. Sin embargo, el efecto protector contra la agresión externa de los alambres de blindaje disminuye con el cuadrado del diámetro del alambre. Muchos operadores de cable piensan que la mejor protección de los alambres redondos justifica el aumento de los costos de material en comparación con los alambres planos.
Los cables 3C también se han fabricado con aislamiento de aceite hasta al menos 170 kV. Estos cables siempre están equipados con una funda de plomo, ya sea una funda de plomo común para los tres cables
Dependiendo de las especificaciones, los cables submarinos de media tensión se pueden fabricar con o sin cubierta metálica. La baja tensión eléctrica en los cables extruidos de media tensión permite un diseño de cable sin bloqueo total del agua. Una funda de plástico extruido proporciona una barrera segura contra el agua, mientras que los agentes absorbentes de agua dentro de la funda de plástico pueden encargarse de la diminuta cantidad de vapor de agua, que puede difundirse a través de la funda de plástico extruido.
Otro sistema común es el laminado de aluminio para protección del agua combinado con una pantalla de alambre de cobre. El laminado de aluminio constituye una barrera radial contra el agua, mientras que la pantalla de alambre de cobre está diseñada para transportar corrientes de falla.
La funda no metálica de los cables submarinos de tres núcleos se puede producir a partir de materiales poliméricos semiconductores. Las corrientes capacitivas de las tres fases pueden equilibrarse entre sí, lo que puede aumentar la ampacidad del cable. Son posibles muchas combinaciones diferentes de revestimiento, pantalla y protección contra la corrosión. Los fabricantes tienen sus propias "recetas" para satisfacer las muy diferentes condiciones y requisitos de los enlaces eléctricos submarinos.
Los cables de alto voltaje están disponibles en diseño 3C hasta 170 kV inclusive. El primer cable submarino de 245 kV 3C se instaló en una longitud moderada de 7,8 km en Canadá en 2008. Este voltaje del sistema es posible para cables cortos sin el requisito de uniones flexibles, que aún no están disponibles para voltajes más altos. Casi todos los cables 3C modernos de alto voltaje se fabrican con aislamiento XLPE.
Una vez que los núcleos de los cables se fabrican y prueban, se colocan para proporcionar la flexibilidad del cable. Además de las disposiciones estándar S y Z, también hay una disposición S-Z para cables de MT, donde los núcleos de los cables se retuercen a derecha e izquierda en secuencia. Después del tendido, el diámetro del cable 3C sobre el aglutinante de núcleos es 2,16 veces el diámetro de los núcleos individuales. Se generan cuatro intersticios durante el lay-up, tres en la periferia y uno central. Para proporcionar una base circular estable para el blindaje, los intersticios exteriores normalmente se llenan con rellenos. Para llenar el espacio se utilizan cuerdas de diferentes tamaños o perfiles poliméricos extruidos hechos a medida. Los perfiles extruidos de PE o PVC proporcionan un excelente soporte para los cables de blindaje y pueden acomodar pequeños cables ópticos. El PE requiere matrices de extrusión más complicadas pero menores costos de material por unidad de longitud del cable, en comparación con el PVC. Para cables submarinos muy largos, el uso de PE es más económico, y para longitudes cortas, el PVC es la alternativa más económica. Incluso se han utilizado perfiles de plomo como perfiles de relleno, cuando el cable necesita peso adicional para una instalación en agua corriente.
Las cuerdas de relleno pueden fabricarse con material polimérico reciclado de cualquier tipo. Una combinación de tres cuerdas de dos tamaños puede llenar los intersticios razonablemente bien.
El espacio central del cable generalmente no necesita relleno para estabilidad. Los tres núcleos de cable se apoyan entre sí para que no colapsen en el espacio central. No es adecuado incluir un cable óptico en el espacio central porque podría estar expuesto a fuerzas de tensión ya que la línea central no es la línea neutra en la flexión del cable. Después del tendido, o algunas veces en la misma operación, el cable se alimenta a la máquina de blindaje. En 3C a.c. cables, los campos magnéticos de las corrientes conductoras se cancelan entre sí en gran medida. Por lo tanto, el blindaje puede estar hecho de alambres de acero sin pérdidas magnéticas excesivas. Los cables 3C para alto voltaje pueden alcanzar fácilmente un diámetro de 200 mm y más. Como el número de bobinas en la máquina de blindaje limita el número de alambres de blindaje en el cable, a veces se deben usar alambres de acero muy gruesos para cubrir toda la circunferencia del cable. Para un cable de 200 mm de diámetro (debajo del blindaje) y una máquina blindadora con capacidad para 84 cables, la sección transversal de acero combinada de una sola capa de blindaje sería de aproximadamente 3700 mm2. Este blindaje masivo sería suficiente para una profundidad de tendido de más de 300 m. Los alambres blindados planos pueden ofrecer una sección transversal de acero suficiente para aguas poco profundas y aún cubrir la circunferencia completa del cable. Sin embargo, el efecto protector contra la agresión externa de los alambres de blindaje disminuye con el cuadrado del diámetro del alambre. Muchos operadores de cable piensan que la mejor protección de los alambres redondos justifica el aumento de los costos de material en comparación con los alambres planos.
Los cables 3C también se han fabricado con aislamiento de aceite hasta al menos 170 kV. Estos cables siempre están equipados con una funda de plomo, ya sea una funda de plomo común para los tres cables
